Slide 1

Organisk kemi
Kolets och kolföreningarnas kemi

Du tar dig framåt i presentationen genom att klicka med musen. Ta det
lugnt och stressa inte.
© Hans Lundgren


Slide 2

Kol i naturen.
Rent kol förekommer i tre former. Det är:
► Diamant
► Grafit
► Fullerener

© Hans Lundgren


Slide 3

Livets byggsten
Kol har pga. sin atomuppbyggnad förmågan att på fyra olika ”håll” binda sig till
andra ämnen. Denna egenskap är grunden till att bygga upp de kolföreningar som
ingår i en levande organism.
Visst inser du att allt levande innehåller kol? Om inte kan du ju fundera på vad som
händer om du eldar på en vedpinne, eller vad som händer då du grillat korven för
länge. Visst blir det kol.
Den mat vi stoppar i oss är kolföreningar ( proteiner, kolhydrater och fetter) och
dessa bryts sönder i vår mage och i våra tarmar till mindre kolföreningar som vår
kropp behöver för att fungera, bl.a. druvsocker.
Våra cellers ”bensin” är druvsocker och det förbränns med hjälp av syre till
”avgaserna” koldioxid och vatten som vi sedan andas ut i utandningsluften.
Den koldioxid och det vatten som vi och andra organismer avgett omvandlar
växterna med hjälp av sitt klorofyll och solljuset till nya kolföreningar (socker) som
bygger upp växten till kanske just en björk. Vid processen blidas ”avgasen” syre.
Dessa fenomen kallar vi för cellandning och fotosyntes.
© Hans Lundgren


Slide 4

Kol
Väte
Syre

Fotosyntesen
Druvsocker
(C6H12O6)

Koldioxid
(CO2)

Klorofyll
i bladen

Syre

(O2)

Vatten (H2O)
Den koldioxid och det vatten som vi och andra organismer avgett omvandlar
växterna med hjälp av sitt klorofyll och solljuset till nya kolföreningar (socker) som
bygger upp växten till kanske just en björk. Vid processen blidas ”avgasen”
syre.
© Hans Lundgren


Slide 5

Cellandningen

syre

Druvsocker

+

Våra cellers ”bensin” är druvsocker och det förbränns med hjälp av syre till
”avgaserna” koldioxid och vatten som vi sedan andas ut i utandningsluften.

© Hans Lundgren


Slide 6

Fotosyntes & cellandning
Socker
(C6H12O6)

Koldioxid
(CO2)

Klorofyll
i bladen

Syre (O2)

Vatten (H2O)

© Hans Lundgren


Slide 7

Kol i vardagen
► Träkol

Om du upphettar trä utan tillförsel av syre sönderdelas det till bland annat brännbara
vätskor och gaser som kan antändas, träsprit, tjära mm. Kvar blir träkol som kan
användas i grillen. Kanske har du varit med om att se en tjärdal eller kolmila, där sker
just detta.

► Tekniskt

kol

Om man torrdestillerar slakteriavfall och socker bildas sockerkol benkol och blodkol. Ett
samlingsnamn för denna typen av kol är tekniskt kol.

► Aktivt

kol

Om du upphettar pulveriserat tekniskt kol med vattenånga bildas ett väldigt poröst och
sprött kol. Detta kol kallas för aktivt kol och har den egenskapen att det kan binda till sig
doft och smakämnen. Aktivt kol används därför som filter i gasmasker, filterfläktar och
andra reningsanordningar. På laboration har du renat Coca Cola till sockervatten.

Processen att hetta upp något utan syretillförsel så att brännbara gaser
och vätskor bildas kallas torrdestillation.
© Hans Lundgren


Slide 8

Kol i kemiska föreningar
► Kolväten (gasol, bensin, diesel, parrafin m.fl.)
► Alkoholer

(metanol, etanol, glykol, glycerol m.fl.)

► Organiska

► Estrar

syror

(myrsyra, ättiksyra, citronsyra m.fl.)

(Nitroglycerin, smaksättare, doftämnen plast)

► Kolhydrater
► Proteiner
► Fetter

”karboxylsyror”

(socker, stärkelse och cellulosa)

(Enzymer, äggviteämnen m.fl.)

(Animaliskt fett, vegetabiliskt fett)

© Hans Lundgren


Slide 9

Mättade kolväten
Kolatomen har förmågan att binda sig till fyra andra atomer. Om kolatomerna binder sig till
endast väte bildas föreningar som kallas kolväten. Du har bekantat dig med våra åtta enklaste
kolväten och nedan visas strukturen för de fyra första.

Alkaner
Kolväte

Metan

Strukturformel

H
H

C
H

Molekylformel
(summaformel)

Etan

CH4

H

H

Propan
H

H

C

C

H

H

C2H6

H

H

Butan

H

H

H

C

C

C

H

H

H

C3H8

H

H

H

H

H

H

C

C

C

C

H

H

H

H

H

C4H10

© Hans Lundgren


Slide 10

Omättade kolväten
Ibland finns inte tillräckligt med väte att binda sig till för kolatomen och då måste den
binda till kol igen. Då bildas alkener eller alkyner. Du ser nedan några exempel på
sådana föreningar.

Alkener
Kolväte
Strukturformel

Molekylformel
(summaformel)

Eten

Alkyn

Propen

H

H

C

C

H

H

C2H4

H

Etyn

H

H

H

C

C

C

H

H

C

C

H

H

C3H6

C2H2

Kolväten med dubbel eller trippelbindningar kallas för omättade kolväten
© Hans Lundgren


Slide 11

Alkoholer
Alkoholer är en grupp ämnen som är vattenlösliga och antändningsbara.
En alkohol bildas då en eller flera OH-grupper binder sig till ett stamkolväte. Du kommer nu få
några exempel på olika alkoholer.

1-värda alkoholer
Metanol

Etanol

H
H

OH

C

H

H

CH3OH

H

C

C

H

H

C2H5OH

2-värd alkohol
Etandiol (glykol)

H

H

H

H

C

C

OH

OH

C2H4(OH)2

H

Propanol

OH

H

H

H

H

C

C

C

H

H

H

Butanol

OH

H

H

H

H

H

C

C

C

C

H

H

H

H

C3H7OH

OH

C4H9OH

3-värd alkohol
Propantriol (glycerol)

H

H

H

H

C

C

C

OH OH

OH

C3H5(OH)3

H

© Hans Lundgren


Slide 12

Organiska syror
Då en alkohol oxideras (reagerar med syre) bildas en organisk syra
samtidigt som vatten avspjälkas enligt följande exempel.
+

Etanol

H

H

H

C

C

H

H

Syrgas

Etansyra

+ O2

OH

H

(ättiksyra)

H

O

C

C

OH

+

Vatten

+

H2 O

+

H2 O

H

+ O2

C2H5OH

CH3COOH

Nedan presenteras några organiska syror
O
H

C

OH

H

H

O

C

C

OH

H

Metansyra

(myrsyra)

HCOOH

Etansyra

(ättiksyra)

CH3COOH

H

H

H

O

C

C

C

H

H

Propansyra
C2H5COOH

OH

H

H

H

H

O

C

C

C

C

H

H

H

Butansyra

OH

(smörsyra)

C3H7COOH
© Hans Lundgren


Slide 13

Estrar
Estrar är kan dofta och smaka gott och används därför bland annat vid parfymtillverkning eller
vid framställning av smaksättare.
Estrar kan också kopplas ihop flera stycken och då bildas polyester (plast).
En ester bildas då en organisk syra får reagera med en alkohol. Då bildas en ester samtidigt som
vatten avspjälkas. Förloppet går sakta men kan påskyndas med hjälp av en katalysator. Under
skollaborationen används svavelsyra som katalysator.
Etansyra

H

(ättiksyra)

H

O

C

C

OH

svavelsyra

+
+

H

Etanol

HO

H

H

C

C

H

H

+

Etylacetat

svavelsyra
H

H

H

O

C

C

H

O

H

H

C

C

H

H

H

svavelsyra

CH3COOH

+

C2H5OH

CH3COOC2H5

Vatten

+

H2O

+

H2O

En katalysator är ett ämne som påskyndar en reaktion utan att själv delta.
Reaktionen då vatten avspjälkas kallas kondensationsreaktion
© Hans Lundgren


Slide 14

Isomerer
En kolförening t.ex kolvätet butan kan inta olika strukturformler enligt nedan. Två
kolföreningar med samma molekylformel men med olika stukturformler säger man har
olika isomerer.

H

H
H

H

H

C

C

C

C

H

H

H

H

H

Olika
strukturformel

H

H

H

H

C

C

C

H
H

C

H
H

H

H

Butan
C4H10

Iso-butan
Lika
molekylformel

C4H10


Slide 15

Funktionella grupper
När vi delat in kolföreningarna har vi grupperat dem efter dess uppbyggnad. Kolföreningar med liknade
uppbyggnad har liknande egenskaper och för att skilja dem åt har vi gett dem olika namn och ändelser.
T.ex slutar alla alkoholer med ol och alla alkener (dem med dubbelbindningar) med en osv. Man säger att
dessa ämnen har olika funktionella grupper. Nedan visas olika funktionella grupper utifrån stamkolvätet
etan.

De olika funktionella grupperna kommer att ringas in.

Etan

H

Eten

H

H

C

C

H

H

H

Alkan
(enkelbindning)

H

O

C

C

OH

H

Organisk syra

H

C

C

H

H

H

H

C

C

H

H

Alkohol

C

H

Alkyn
(Trippelbindning)

Etanol
H

C

H

Alken
(dubbelbindning)

Etansyra
H

H

Etyn

Etylacetat

OH

H

H

O

C

C

O

H

Ester

H

H

C

C

H

H

H


Slide 16

Vill du veta mera?
Nedan följer några matnyttiga länkar som kommer att ge
dig fördjupade kunskaper inom organisk (kolföreningarnas) kemi.
Övning

Distansgymnasiet
Presentation

© Hans Lundgren